% mm1 - done
% mm2 - 
% mm3 - 
% mm4 - 
% mm5 - 
% mm6 - 
% mm7 - 
% Kildangivelser - 

\chapter{Dagbog}\label{diary}
I dette kapitel præsenteres nogle noter og kommentarer vedrørende de pågældende minimodulers temaer. Noterne er afleveret i ukorrigeret form.

\section{Introduktion Videnskabsteori (MM1)} % Definitions and Basic relations to our project
I dette afsnit diskuteres projektet i henhold til nogle af de grundlæggende -ismer indenfor videnskabsteori.

\subsection{Relativisme}
\begin{center}
\textit{''\textbf{Relativisme}, generel opfattelse af, at normer, synspunkter, værdier o.l. kun har gyldighed for eller kun kan vurderes i forhold til noget lokalt, det være sig en bestemt persons, gruppe af personers eller en kulturs meninger, holdninger, livsform, begrebssystem o.l.'' [denstoredanske.dk]}\\
\end{center}

Projektet er ikke umiddelbart relativistisk. Ingeniørarbejde, samt teknisk arbejde generelt, skal på en eller anden måde være objektivt. Uafhængige individer skal drage samme konklusioner ud fra det udførte arbejde. Dette er i modsætning til f.eks. moralske problemstillinger hvor individer med forskellig baggrund vil og kan tolke forskelligt.

\subsection{Provisoriske grænser/sandheder} % provisorisk -> foreløbig
Generelt er netværkskommunikation begrænset af eksisterende modulations metoder, fejlkodning, netværksprotokoller osv. I projektet antages det at det er værd at optimere netværksprotokoller for at imødekommende disse begrænsende faktorer. Denne antagelse tager udgangspunkt i hvad der er muligt (sandt) lige pt, men samtidig forventes det at de nævnte teknologier i fremtiden højst sandsynligt vil blive forbedret. Muligvis i en sådan grad at de udviklede algoritmer vil være unødvendige.\\

Det anerkendes også at der er en chance for at der vil opstå en naturlig grænse for kommunikation(Shannons grænse?) og at vores algoritmer i dette tilfælde stadig vil være anvendelige. Netværkskodning har pt. nogle praktiske begrænsninger i form af en kodekompleksitet der gør metoden upraktisk at implementere beregningsmæssigt i nogle tilfælde. Denne grænse vil muligvis forsvinde i fremtiden.

\subsection{Positivisme}
\begin{center}
\textit{''Den \textbf{positivistiske} videnskabsteori bygger på de positive erfaringer, hvilket vil sige, at kun det, der kan iagttages og måles, accepteres som videnskabelig erkendelse''. [Thuren, 2006, s. 13]}
\end{center}

Produktudviklingen i projektet er grundlæggende positivistisk, hvilket medfører en logisk tilgang til både udvikling og test af et endeligt produkt. I projektet arbejdes der hele tiden med at kunne dokumentere produktudviklingen med håndgribelige observationer (så som at videostreamen rent faktisk bliver vist på den modtagende enhed), samt grundlæggende fysiske og matematiske teorier, begreber og metoder som antages at være gældende, da disse tidligere er blevet bevist.\\

Dette kommer blandt andet til udtryk i netværksstakken, hvor det i projektet antages at alt der udføres i lagene under transportlaget udføres korrekt, og i overensstemmelse med de angivne standarder. Altså at de fysiske teorier, begreber og metoder omkring antenneteori og transmission af data ved hjælp af elektromagnetiske bølger er korrekte og kan bruges som angivet i de benyttede standarder. (Vi forventer at radiobølgerne også virker imorgen)\\

Generelt er ingeniørstuderende positivistiske, fordi der undervises i positivistiske tankegange og arbejdsmetoder.

\subsection{Hermeneutik}
\begin{center}
\textit{''\textbf{Hermeneutik}, læren om, hvordan tekster eller andre meningsfulde enheder forstås.'' [denstoredanske.dk]}\\
\end{center}

Det undersøges i projektet hvordan en algoritme kan udvikles der giver en vægtet beskyttelse af f.eks. video. Formålet er at hvis ikke videoen kan vises i fuld kvalitet så kan en dårligere udgave vises i stedet for. Det er muligt at nogle brugere ikke betragter en dårlig video som et reelt alternativ og derfor vil afvise vores løsning. Vores holdning til projektløsningen er baseret på vores hermeneutiske vurdering da vi vælger at forringe kvaliteten når det trådløse link forringes fremfor helt at afbryde videostream'en. Løsningen er vurderet subjektivt og vi accepterer at andre mennesker muligvis har en anden holdning.

\section{Ingeniørvidenskab (MM2)} % Comments on listet concepts...

\subsection{Realitet og validitet}
Er vi sikker på at det pakketab vi måler er korrekt? Er det den rigtige måde vi måler pakketab? Forsvinder de i MAC laget eller er de forsvundet i selve transmissionen? Er vi sikker på at det pakketab vi måler er korrekt? Er det den rigtige måde vi måler pakketab? Sammenhængen mellem udregninger og eksperimenter. 

\subsection{Beregning og eksperimentering}
Sammenhængen mellem udregninger og eksperimenter, i forbindelse med vores sandsynlighedsberegninger og pakketabseksperimenter. Hypotetisk deduktiv metode: Ud fra vores tests vil vi givetvis konkludere at yderligere tests vil vise samme problem. Testene vil følge et bestemt mønster. For at stole på vores resultater er vi nødt til at stole på tidligere videnskabelige, og statistiske, metoder omkring matematik og fysik. De tilfældige tal der benyttes til simulering af netværksforbindelse, antages som værende “truly random”.

\section{Teknologihistorie (MM3)} % Trim a bit perhaps?
I dette afsnit diskuteres nogle af de opfindelser der har haft betydning for dette projekt.

\subsection{Broadcast topologi}
Broadcast topologien var en naturlig udvikling da kommunikation over dedikeret ledninger blev udvidet med kommunikation via radiobølger. Termet broadcast er taget fra landbrugskulturen hvor såmaskiner længe før radiobølgernes anvendelse havde sået ved at sprede frø ud over deres marker. Den største anvendelse af broadcast fulgte ved introduktion af radio og tv (sidst i 1800-tallet og frem). Da teknologien først var udviklet og det gik op for samfundet at disse former for kommunikation var mulige var udviklingen drevet af efterspørgsel fra både kommercielt og militært regi. Kommercielt var især radio og tv den drivende faktor. Militært var interessen for radiokommunikation til anvendelse i krig og medførte nye forskningsområder såsom radardetektion, kryptering, blokering af kommunikation osv. [kilde: http://en.wikipedia.org/wiki/Broadcast]

\subsection{Internettet} 
Internettet som vi kender det i dag startede ud som et projekt til det amerikanske militær i 1960’erne, kaldet ARPANET. Samtidig med ARPANET’s udvikling udviklede storbritanien Mark I som også var et pakkebaseret netværk. I 1980’erne blev netværkene CSNET, BITNET og NSFNET udviklet af hovedsageligt universiteter. Ind til 1990’erne var netværket forbeholdt universiteter og militæret verden over, men i 1995 blev det offentligt tilgængeligt. Siden da har internettet og brugen af det ekspanderet voldsomt. I dag har omtrent 1.750.000.000 mennesker verden over adgang til internettet. I 1993 blev det estimeret at 1\% af verdens informationsflow skete gennem internettet hvor det i dag er 97\%. Internettet har blandt andet muliggjort “peer-to-peer” trafik, gennem flere forskellige mindre grupper af netværk. Dette har desuden hjulpet til fildeling mellem brugere af internettet. Internettet bruges også til distribution af nyheder og e-post. Hvilket i noget omfang har været med til at likvidere post og aviser i almindelig trykt form. [http://en.wikipedia.org/wiki/The\_internet]

\subsection{Netværkskodning}
I 1999 blev et research paper med titlen \textit{Distributed source coding for satellite communications, [Yueng, Zhang]} udgivet som anerkendes som forløberen til netværkskodning som blev indført som term i et paper året efter. Netværkskodning kan anvendes til at optimere både throughput og routing i forskellige netværk og må formodes at være udviklet for at omgå de begrænsninger som kommunikations netværk altid har været begrænset af.

\section{Induktiv og deduktiv logik (MM4)}
\begin{center}
\textit{A \textbf{deductive argument} is valid if the thruth of its premises guarantees the thruth of its conclusions, and is invalid otherwise. [Rafael Wisniewski, slides mm5]}
\end{center}
\begin{center}
\textit{An \textbf{inductive argument} is strong if its premises support the thruth of its conclusions to a considerable degree, and is weak otherwise.[Rafael Wisniewski, slides mm5]}
\end{center}

\subsection{Logiske beslutninger}
I projektet har vi analyseret video data for at undersøge og til en vis grad opstille en model for videodata. Logisk set forsøger vi via induktion at etablere følgende regel: ''Vi har observeret nogle tilsyneladende typiske karakteristika i noget video data, vi forventer at video data generelt kan forventes at opføre sig ligedan.''\\

Hvis videoer i verden var et lukket sæt og vi kunne undersøge samtlige videoer ville det være muligt, deduktivt at slutte noget om datastrukturen som ville være absolut. Da dette selvfølgelig ikke er muligt må vi falde tilbage på induktion der er svagere (ofte baseret på en sandsynlighedsmodel?) men stadig anvendelig.

\subsection{Rationalitet og optimalitet}
Rationalitet er ofte relateret til optimale løsninger i ingeniørarbejde. Det må være rationelt at vælge den optimale løsning i henhold til en given parameter f.eks. pris, ydelse, størrelse osv. Der kan også være tale om en vægtet løsning hvor to eller flere parametre forsøges optimeret samtidigt. I tilfælde af modstridende ønsker, kan rationalitet/optimalitet være besværligt.

\subsection{Objektivitet}
Vi bør igennem vores projekt arbejde være i stand til at præsentere resultater som er lukket for fortolkning i hel eller anseelig grad. Vores arbejde og resultater indenfor vægtet netværkskodning skal være videnskabeligt baseret og kunne genskabes uafhængigt af vores arbejde. Som diskuteret tidligere er en kvalitetsvurdering af en video svær at definere objektivt. 

\section{Modeller (MM5)}
\begin{center}
\textit{En model af et system er en repræsentation (af det aktuelle system), lavet til et helt specielt formål} \textit{[Troels Pedersen, mm5]}
\end{center}

Definitionen består af tre komponenter:
\begin{itemize}
\item{Formål: Hvorfor udføres denne model/repræsentation}
\item{Omfang: Brøkdelen af den "virkelige verden" - Hvad er systemet?}
\item{Repræsentation: Hvordan er systemet repræsenteret}
\end{itemize}

For at få en brugbar og præcis model, er det nødvendigt at overveje disse tre grundkomponenter nøje, inden modellen udføres og tages i brug. Desuden er det også vigtigt at overveje inden for hvilke grænseværdier modellen er gældende. I dette afsnit diskuteres hvorledes modeller indgår i projektet. Fokus er på statistiske (matematiske) modeller da de er anvendt gentagne gange, både til at beskrive problemstillinger men også til at vurdere diverse tekniske løsninger. En ud af mange forskellige definitioner på en matematisk model følger:

\begin{center}
\textit{A mathematical model is an abstract, simplified mathematical construct related to a part of reality and created for a particular purpose.} \textit{[BENDER1978, se slides mm5]}
\end{center}

Statistiske modeller er hyppigt anvendt indenfor kommunikationssystemer til at beskrive f.eks. pakketab, netværksbelastning mm. En beskrivelse af formålet med at anvende disse modeller, omfanget der skal modelleres og fremstilling af modellerne følger.

\subsection{Formål}
%formål:Statistiske modeller til at evaluere forskellige løsningsmodeller....
Forud for produktudviklingen i projektet blev der opstillet et scenarie hvor en server ønsker at distribuere en video til en mængde klienter. Der findes flere måder at gøre dette på, herunder et grundlæggende valg mellem broadcast eller unicast topologi samt forskellige former for feedback i netværket. Foruden disse parametre som kan kontrolleres er der parametre som ikke umiddelbart kan kontrolleres som f.eks. forsinkelser og pakketab. Formålet med modellerne var at kunne analysere et udvalg af scenarier med forskellige parametre uden først at skulle designe og implementere dem. 

\subsection{Omfang}
%Omfang: Udvalgte scenarier (vi vælger et 'realistisk' scenarie... umuligt at modellere over alle parametre..)
En del af undersøgelserne blev beskrevet med analytiske ligninger og der blev derefter udvalgt et scenarie (begrænset set af de uafhængige parametre) som blev videre studeret og simuleret.\\

\subsection{Fremstilling}
%fremstilling: analytiske formler og simulering...
Såfremt muligt (har vi evnerne til det?) fremstilles så mange af modellerne som analytiske matematiske funktioner. I nogle tilfælde kræver opstillelse af en analytisk model meget avanceret matematik og det kan være et reelt alternativ at simulere istedet. Modellen bliver derved fremstillet som et stykke programkode der indenfor en grænse er en afbildning af virkeligheden, ofte med justerbare parametre.

\subsection{Evaluering og validering}
Gennem projektet har vi forsøgt at basere vores designvalg på analytiske eller simulerede observationer. Vi forsøger at opstille en model for hvordan man kan udføre vægtet netværkskodning og hvor godt det vil fungere. Disse modeller bør testes i praksis for at få valideret dem i forhold til virkeligheden. Er der parametre vi ikke har taget hånd om der påvirker vores, i så fald fejlagtige, analytiske/matematiske konklusioner?

\section{Etik og moral (MM6)}
I forbindelse med netværkskodning som vi anvender det, og mere generelt som værktøj til routing i multi-hop netværk opstår der problemstillinger vedrørende sikkerhed. Problemstillinger vedrørende sikkerhed på trådløse netværk generelt er velkendt og samme principper gør sig gældende ved netværkskodning. I et broadcast scenarie er der ligeledes ikke kontrol over hvem der kan modtage data, en enhed skal blot anmode om data. 

\subsection{Spørgsmål 3}
Ligesom i relativismen skal vi tænke på at nogen mennesker måske hellere vil undvære video hvis kvaliteten alligevel er dårligere end hvis man havde en god kanal. Nogen mennesker er nærtagende og kan muligvis blive krænket af det.

\section{Sparsommelighed og gyldighed (MM7)}

% 1. How can you use parsimony in your project? Please identify a model or a theory (state concretely the theory or model you will conjecture via parsimony).

\subsection{Spørgsmål 1}
Man kan vel sige at så snart man bruger sandsynlighedsregning har man benyttet parsimony idet at det beskriver en lineariseret virkelighed. Vi benytter sandsynlighedsberegninger i vores projekt til at beregne pakketab, sandsynlighed for at dekode en encoded matrice og mere.\\

En model vi ikke direkte benytter i vores projekt er modelleringen af en trådløs kanal. I en praktisk trådløs kanal vil man opleve tilfældig støj, men modellen beskriver det som additiv gaussisk støj, som er yderst veldefineret. 

%2. Discuss parsimonious signals in your project, how will you determine them. Refer here also to Module 5 on models.
\subsection{Spørgsmål 2}
Parsimonious signals viser sig i sandsynlighedsregning når beregningerne holdes op imod praktiske tests af systemet idet der testes et endeligt antal gange. Sandsynligheder beskriver hvor stor chancen er for noget hvis det testes uendeligt mange gange, hvilket gør at der vil forekomme støj hvis der testes et endeligt antal gange.\\

Hvis man i sin model vil beregne støj kan man, ligesom for en AWGN kanal, beregne sig frem til hvordan støjen vil påvirke signalet. Dog kan dette kun gøres for støj man kender i forvejen, altså i de færreste tilfælde.

\subsection{Spørgsmål 3}
%3. Dwell on your classes in physics and try to identify a couple of examples where parsimony is used to formulate the laws of nature
Sammenhæng mellem E- og H-felter, hvor teorien for H-felterne ikke kan bevises, men man antager at det er det samme som for E-felterne. Samt Maxwells love.

\subsection{Spørgsmål 4}
%4. Which hypothesis can you pose in your project? Design an experiment to test your hypothesis. How will you test your hypothesis?
I projektet opstiller vi en hypotese om hvor stort pakketab der er på et WLAN broadcast link. Samtidigt opstiller vi en hypotese om hvor mange pakker der skal modtages, før en netværkskodet klump af data, en generation, kan dekodes. Disse to hypoteser kan testes ved simulering af scenariet, hvor der observeres hvor mange datapakker der var nødvendige for at dekode, hvor mange der blev modtaget, og hvor mange der blev sendt.
